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Webb-Teleskop beginnt mit den Beobachtungen

2022 Von Kourou (Französisch-Guayana) gestartet; arbeitet 1,5 Millionen km von der Erde entfernt

Kurz gesagt

Das Weltraumteleskop James Webb, gebaut von NASA, ESA und der kanadischen Raumfahrtagentur, wurde am Weihnachtstag 2021 mit einer europäischen Ariane-5-Rakete aus Französisch-Guayana gestartet. Sein Spiegel, 6,5 Meter breit, besteht aus 18 sechseckigen, mit Gold überzogenen Teilen und reiste zusammengefaltet wie ein Origami. Es arbeitet 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und beobachtet vor allem Infrarotlicht, das für unsere Augen unsichtbar ist. Am 12. Juli 2022 wurden die ersten wissenschaftlichen Bilder gezeigt.

Warum das wichtig ist Webb kann Galaxien beobachten, die kurz nach dem Urknall entstanden sind, und die Atmosphäre von Planeten untersuchen, die um andere Sterne kreisen.

Quelle: ESA, „Webb“

Bild: Webb-Teleskop beginnt mit den Beobachtungen (Von Kourou (Französisch-Guayana) gestartet; arbeitet 1,5 Millionen km von der Erde entfernt)
Bild, mit KI für Storiascopio erstellt
Webb-Teleskop beginnt mit den Beobachtungen: Von Kourou (Französisch-Guayana) gestartet; arbeitet 1,5 Millionen km von der Erde entfernt
Wo: Von Kourou (Französisch-Guayana) gestartet; arbeitet 1,5 Millionen km von der Erde entfernt

Lernblatt etwa 5 Minuten Lesezeit

Die Geschichte

Der Nachfolger von Hubble

Seit 1990 kreist ein Teleskop namens Hubble um die Erde und hat uns wunderschöne Fotografien des Himmels geschenkt. Hubble betrachtet vor allem das sichtbare Licht, das auch unsere Augen sehen. Es gibt aber noch viel mehr zu entdecken in einer anderen Art von Licht, die wir nicht sehen: dem Infrarot, also der Wärme. Das Infrarot dringt durch Staub- und Gaswolken und erreicht uns von den fernsten Sternen und Galaxien: Ihr Licht hat sich auf seiner Reise von Milliarden Jahren durch den sich ausdehnenden Raum „gedehnt“, bis es infrarot wurde.

Um die ersten Galaxien zu sehen, die wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden, bräuchte man ein großes Infrarotteleskop im Weltraum. Im Jahr 1996 schlug eine Gruppe amerikanischer Astronomen vor, es zu bauen. Das Projekt hieß Next Generation Space Telescope, dann umbenannt nach James Webb, dem Direktor der NASA zur Zeit der Apollo-Missionen. Es brauchte fünfundzwanzig Jahre Arbeit, Verzögerungen und sehr hohe Kosten, etwa zehn Milliarden Dollar, und die Zusammenarbeit von drei Agenturen: der NASA, der europäischen Raumfahrtagentur ESA und der kanadischen.

Ein goldener Spiegel

Das Webb-Teleskop hat einen Hauptspiegel von 6,5 Metern Durchmesser, etwa dreimal so viel wie der von Hubble. Ein so breiter Spiegel hätte nicht in die Rakete gepasst, deshalb wurde er in achtzehn sechseckige Segmente geteilt, aus Beryllium, einem leichten und widerstandsfähigen Metall, und mit einer hauchdünnen Goldschicht überzogen, die das Infrarot hervorragend reflektiert. Sie wurden wie die Paneele eines Origami gefaltet, um sich im Weltraum zu öffnen. Auch der Hitzeschild, so groß wie ein Tennisplatz, bestand aus fünf hauchdünnen Schichten, ähnlich Kunststofffolien, die sich entfalten mussten.

Das Teleskop muss sehr kalt sein, bei fast 230 Grad unter null, damit seine eigene Wärme die Messung des schwachen Infrarots nicht stört. Deshalb kreist es nicht um die Erde wie Hubble, sondern befindet sich etwa anderthalb Millionen Kilometer von uns entfernt an einem besonderen Punkt namens L2, wo Erde, Sonne und Mond immer auf derselben Seite bleiben: Der Schild hält sie alle hinter sich.

Die Reise und die Entfaltung

Das Webb startete am 25. Dezember 2021 von der europäischen Basis Kourou in Französisch-Guayana mit einer Ariane-5-Rakete. In den folgenden dreißig Tagen, während es zu seinem Ziel reiste, musste es Hunderte heikler Vorgänge ausführen: den Schild öffnen, die Schichten spannen, die Spiegel ausfahren. Die Ingenieure nannten sie die „344 Dinge, die schiefgehen konnten“: Wäre auch nur eines gescheitert, wäre die Mission zu Ende gewesen. Eins nach dem anderen gelangen sie alle. Der Start war so genau, dass das Teleskop Treibstoff für viel länger als die vorgesehenen zwanzig Jahre hat.

Die ersten Bilder

Nach Monaten von Tests und Feinabstimmung zeigte am 12. Juli 2022 die NASA mit der ESA und Kanada der Welt die ersten wissenschaftlichen Farbfotografien. Die erste, einen Tag zuvor vom amerikanischen Präsidenten Joe Biden enthüllt, war ein „tiefes Feld“: ein winziges Stück Himmel, so groß wie ein Sandkorn, das man mit ausgestrecktem Arm hält, voller Tausender von Galaxien, einige so gesehen, wie sie vor über dreizehn Milliarden Jahren waren. Dann kamen die Bilder des Carinanebels, der wie eine Berglandschaft gefärbt ist, von fünf benachbarten Galaxien, die sich berühren, des Südlichen Ringnebels und vor allem das Spektrum eines Planeten außerhalb des Sonnensystems, in dem das Teleskop Spuren von Wasserdampf fand.

Wonach es sucht

Das Webb untersucht, wie die ersten Sterne und Galaxien nach dem Urknall entstanden, wie sich Sterne und Planeten bilden und wie die Atmosphäre von Planeten beschaffen ist, die um andere Sterne kreisen, um zu verstehen, ob einer Leben beherbergen könnte. Schon in den ersten Monaten hat es Galaxien gefunden, die älter und leuchtkräftiger sind, als man dachte, und nie gesehene Einzelheiten gezeigt.

Warum es geschah

Die Wissenschaftler wollten entdecken, wie das junge Universum aufgebaut war. Hubble hatte ferne Galaxien gesehen, aber nicht weit genug: Je älter das Licht, desto mehr verschiebt es sich ins Infrarot. Um die Morgendämmerung des Universums zu sehen, brauchte es ein neues Instrument mit einem sehr großen und kalten Spiegel.

Das Projekt erforderte mehr als zwanzig Jahre, weil jedes Teil von Grund auf erfunden werden musste: neue Materialien, Sensoren, die bei sehr niedrigen Temperaturen funktionieren, Öffnungsmechanismen, die in anderthalb Millionen Kilometern Entfernung ohne Reparaturmöglichkeit funktionieren mussten.

Was sich veränderte

Das Webb revolutioniert die Astronomie. Es hat Galaxien gezeigt, die schon wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall groß waren, hat Einzelheiten von Nebeln enthüllt, in denen Sterne entstehen, und hat begonnen, die Atmosphären ferner Planeten sehr genau zu untersuchen und Moleküle wie Wasser und Kohlendioxid zu erkennen.

Seine veröffentlichten Bilder wurden von Millionen Menschen gesehen, und jede neue Fotografie wirft Fragen auf: Wie bildeten sich die ersten Sterne? Gibt es andere Welten wie unsere? Die Astronomie ist heute vielleicht näher denn je daran, diese Fragen zu beantworten.

In Zukunft werden andere Teleskope auf der Erde und im Weltraum zusammen mit dem Webb arbeiten. Aber dieses Teleskop bleibt ein Symbol der Zusammenarbeit: Tausende von Wissenschaftlern und Ingenieuren aus vielen Ländern und ein fünfundzwanzigjähriges Warten, um ein Fenster zur Kindheit des Universums zu erhalten.

Wichtige Menschen und Orte

Menschen

James E. Webb
Amerikanischer Funktionär (1906-1992): Direktor der NASA von 1961 bis 1968, er führte die Behörde in den ersten Jahren des Apollo-Programms.
John Mather
Amerikanischer Physiker (geboren 1946): leitender Wissenschaftler des Webb-Projekts; Nobelpreis für Physik 2006.
Jane Rigby
Amerikanische Astronomin: wissenschaftliche Leiterin des Betriebs des Webb-Teleskops.
Edwin Hubble
Amerikanischer Astronom (1889-1953): Er entdeckte, dass sich das Universum ausdehnt; das Hubble-Teleskop trägt seinen Namen.
Gillian Wright
Britische Astronomin: Sie leitete die europäische Gruppe des Webb-Instruments MIRI.

Orte

Kourou, Französisch-Guayana
Die europäische Raumfahrtbasis, von der das Teleskop am 25. Dezember 2021 startete.
Punkt L2 Sonne-Erde
Der Punkt etwa anderthalb Millionen Kilometer von der Erde entfernt, an dem sich das Teleskop befindet.

Gut zu wissen

  • Der Spiegel des Webb hat 18 sechseckige Segmente, mit einer hauchdünnen Goldschicht überzogen.
  • Das Webb ist etwa anderthalb Millionen Kilometer von der Erde entfernt, viermal so weit wie der Mond.
  • Damit es sich im Weltraum öffnen konnte, mussten 344 kritische Punkte funktionieren, ohne Reparaturmöglichkeit.
  • Sein Hitzeschild ist so groß wie ein Tennisplatz.
  • Das Webb hat etwa 10 Milliarden Dollar gekostet und etwa fünfundzwanzig Jahre Arbeit erfordert.

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